推薦使用For-Each而不是For循環(huán)遍歷元素的原因分析

這篇文章主要介紹了推薦使用For-Each而不是For循環(huán)遍歷元素的原因分析，具有一定借鑒價(jià)值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

一、for循環(huán)的缺點(diǎn)

在以往遍歷元素的時(shí)候，我們通常采用以下的形式：

public class Main {  public static void main(String[] args) {   //1、數(shù)組元素   int[] num = new int[] {1,2,3,4,5};   //數(shù)組的遍歷   for(int i=0;i<num.length;i++)     System.out.println(num[i]);   //2、對(duì)象元素   ArrayList<Person> lists = new ArrayList<>();   lists.add(new Person("張三"));   lists.add(new Person("李四"));   lists.add(new Person("愚公要移山"));   //對(duì)象元素的遍歷   for(Iterator<Person> it=lists.iterator();it.hasNext();) {    Person p = it.next();    System.out.println(p.getName());   }  } }

這種寫法看起來還不錯(cuò)，但是卻并不完美。我們來分析一下，有什么缺點(diǎn)。然后給出解決方案。

問題1：迭代器或索引多次出現(xiàn)，容易造成使用錯(cuò)誤

從上面兩種遍歷的代碼上來看，對(duì)于數(shù)組元素是通過索引i來遍歷的，但是整個(gè)for循環(huán)出現(xiàn)了四次i，對(duì)于對(duì)象元素是通過迭代器it來遍歷的，但是整個(gè)for循環(huán)出現(xiàn)了三次it。在for循環(huán)遍歷元素的時(shí)候，就有多次機(jī)會(huì)使用了錯(cuò)誤的變量。而且有時(shí)候這些錯(cuò)誤編譯器無法發(fā)現(xiàn)。對(duì)整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)造成無法預(yù)知的錯(cuò)誤。

問題2：遍歷對(duì)象元素時(shí)，需要注意容器類型

比如我們這里使用的是list，當(dāng)然還有可能是其他容器類型，這些類型在更改時(shí)比較麻煩。

問題3：嵌套迭代拋出異常

這種情況比較復(fù)雜一些，先來搞個(gè)例子。比如說，我們想要列舉每種花，這些花有兩種屬性一種是顏色，一種是大小。

public class Main {  //枚舉顏色和尺寸  enum Color { RED, GREEN, BLUE, BLACK }  enum Size { ONE, TWO, THREE, FOUR, FIVE,     SIX, SEVEN, EIGHT,NINE, TEN}  //定義花  static class Flower{   public Flower(Color color, Size size) {}  }  public static void main(String[] args) {   Collection<Color> colors = Arrays.asList(Color.values());   Collection<Size> sizes = Arrays.asList(Size.values());   List<Flower> flowers = new ArrayList<>();   //for循環(huán)添加所有的花和尺寸   for (Iterator<Color> color = colors.iterator(); color.hasNext(); ) {    for (Iterator<Size> size = sizes.iterator(); size.hasNext(); ) {     flowers.add(new Flower(color.next(), size.next()));    }    }   } }

看似人畜無害，現(xiàn)在我們運(yùn)行一波。

Exception in thread "main" java.util.NoSuchElementException  at java.util.AbstractList$Itr.next(Unknown Source)  at com.f2.Main.main(Main.java:25)

是不是感覺有點(diǎn)奇怪，好像雙重循環(huán)遍歷沒啥問題，但是出現(xiàn)了異常，原因是外部的Color迭代器調(diào)用了多次，第一層for循環(huán)被調(diào)用了，但是又在第二層for循環(huán)內(nèi)部被調(diào)用了，所以color的next被調(diào)用完了。所以出現(xiàn)了NoSuchElementException。但是有時(shí)候也不會(huì)出現(xiàn)這種情況，場(chǎng)景是外部循環(huán)迭代器調(diào)用的次數(shù)剛好是內(nèi)部調(diào)用的n倍。

問題4：嵌套迭代不拋異常，但是結(jié)果不正確

這種情況是外部循環(huán)迭代器調(diào)用的次數(shù)剛好是內(nèi)部調(diào)用的n倍。我們?cè)賮韨€(gè)例子：

public class Main {  //枚舉顏色  enum Color { RED, GREEN, BLUE, BLACK }   public static void main(String[] args) {   Collection<Color> colors = Arrays.asList(Color.values());   //兩層for循環(huán)   for (Iterator<Color> c1 = colors.iterator(); c1.hasNext(); ) {    for (Iterator<Color> c2 = colors.iterator(); c2.hasNext(); ) {     System.out.println(c1.next()+" "+c2.next());    }    }   } }

現(xiàn)在對(duì)顏色進(jìn)行for循環(huán)遍歷，一共兩層for循環(huán)，因?yàn)橐还灿兴姆N顏色，兩層for循環(huán)應(yīng)該是打印16個(gè)結(jié)果。現(xiàn)在運(yùn)行一遍看看結(jié)果：

RED RED GREEN GREEN BLUE BLUE BLACK BLACK

沒錯(cuò)，確實(shí)是打印了四條。原因和問題三是一樣的。有一種方式可以很好地解決這種嵌套的問題。

嵌套迭代問題解決：

直接看代碼。既然是外部的迭代器it在內(nèi)部使用了，那我在內(nèi)部和外部之間用一個(gè)變量緩存起來不就好了。

public class Main {  //枚舉顏色  enum Color { RED, GREEN, BLUE, BLACK }  public static void main(String[] args) {   Collection<Color> colors = Arrays.asList(Color.values());   //for循環(huán)   for (Iterator<Color> c1 = colors.iterator(); c1.hasNext(); ) {    //用一個(gè)變量緩存起來    Color c = c1.next();    for (Iterator<Color> c2 = colors.iterator(); c2.hasNext(); ) {     System.out.println(c+" "+c2.next());    }    }   } }

現(xiàn)在再來運(yùn)行，就可以很好地得出16種結(jié)果了。這種方式也比較不錯(cuò)，但是卻不能很好地解決問題1和問題2。因此，為了解決這一現(xiàn)象，大佬Joshua  Bloch在書中提出，推薦使用for-each循環(huán)來代替for循環(huán)。

二、for-each循環(huán)

既然作者推薦使用for-each循環(huán)，我們看看他有什么好處。是如何解決上面的問題的。

public class Main {  //枚舉顏色和尺寸  enum Color { RED, GREEN, BLUE, BLACK }  enum Size { ONE, TWO, THREE, FOUR, FIVE,     SIX, SEVEN, EIGHT,NINE, TEN}  //定義花  static class Flower{   public Flower(Color color, Size size) {}  }  public static void main(String[] args) {   Collection<Color> colors = Arrays.asList(Color.values());   Collection<Size> sizes = Arrays.asList(Size.values());   List<Flower> flowers = new ArrayList<>();   //for-each循環(huán)   for (Color color:colors) {    for (Size size:sizes ) {     flowers.add(new Flower(color, size));    }    }   } }

看里面的for-each循環(huán)。上面的問題就全都解決了。好吧，可能你會(huì)感覺，就這?還有一個(gè)好處還沒說，再往下看。

for-each 循環(huán)不僅允許遍歷集合和數(shù)組，還允許遍歷實(shí)現(xiàn) Iterable 接口的任何對(duì)象，該接口由單個(gè)方法組成。接 口定義如下：

public interface Iterable<E> {  // Returns an iterator over the elements in this iterable  Iterator<E> iterator(); }

如果必須從頭開始編寫自己的 Iterator 實(shí)現(xiàn)，那么實(shí)現(xiàn) Iterable 會(huì)有點(diǎn)棘手，但是如果你正在編寫表示一組元素  的類型，那么你應(yīng)該強(qiáng)烈考慮讓它實(shí)現(xiàn) Iterable 接口，甚至可以選擇不讓它實(shí)現(xiàn) Collection 接口。這允許用戶使用for-each  循環(huán)遍歷類型，他們會(huì)永遠(yuǎn)感激不盡的 。

但是，有三種常見的情況是你不能分別使用 for-each 循環(huán)的:

(1)有損過濾(Destructive filtering)：如果需要遍歷集合，并刪除指定選元素，則需要使用顯式迭代器，以便可以調(diào)用其 remove  方法。通常可以使用在 Java 8 中添加的 Collection 類中的 removeIf 方法，來避免顯式遍歷。

(2)轉(zhuǎn)換：如果需要遍歷一個(gè)列表或數(shù)組并替換其元素的部分或全部值，那么需要列表迭代器或數(shù)組索引來替換元素的值。

(3)并行迭代：如果需要并行地遍歷多個(gè)集合，那么需要顯式地控制迭代器或索引變量，以便所有迭代器或索引變量都可以同步進(jìn)行 。

如果發(fā)現(xiàn)自己處于這些情況中的任何一種，請(qǐng)使用傳統(tǒng)的 for 循環(huán)，并警惕本條目中提到的陷阱 。

感謝你能夠認(rèn)真閱讀完這篇文章，希望小編分享的“推薦使用For-Each而不是For循環(huán)遍歷元素的原因分析”這篇文章對(duì)大家有幫助，同時(shí)也希望大家多多支持億速云，關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，更多相關(guān)知識(shí)等著你來學(xué)習(xí)!